总部位于瑞士的CREAL正在开发一种光场显示器,并揭示了其首款AR和VR头显的原型。这一里程碑标志着将曾经笨重的技术缩小成可以戴在头上的产品的持续进展。
与今天的VR和AR头显使用的显示器相比,光场显示器生成的图像能准确呈现真实世界光线的看法。具体而言,光场显示器支持人眼视觉系统的两种对焦机制:聚合与调节。CREAL和其他人表示,这种显示器的优势在于使XR头显的视觉更加真实和舒适。了解更多关于光场的信息,请查看下方的解释说明。
【光场解释】
光场对AR和VR来说很重要,因为它们是光线在真实世界中存在和我们感知光线的真实表现。然而,光场的捕捉或生成都很困难,甚至可以说更难进行显示。
市场上的每个AR和VR头显都使用一些技巧,试图让我们的眼睛将所看到的解读为实际存在在我们面前的场景。大多数头显仅使用基本的立体视觉效果,为平面投影的场景增加了深度的感觉,而其焦距是固定的。
这类头显支持眼睛的聚合(两只眼睛的移动将两个图像融合成一个具有深度的图像),但不支持调节(每只眼睛的动态焦距)。这意味着虽然你的眼睛不断改变聚合,但调节却固定在一个位置上。通常情况下,这两种眼睛功能在无意识中同步工作,这就是当它们不同步时会出现所谓的”聚焦-调节冲突”。
在更先进的头显上,”可变焦”方法会根据你看的位置(通过眼动追踪)动态地改变焦距。比如,Magic Leap支持两个焦点平面,并根据需要在它们之间切换。Oculus的Half Dome原型也采用了类似的方式,支持更多的焦点平面。然而,这些可变焦方法仍然存在一些固有的问题,因为它们实际上并没有显示光场。
尽管CREAL之前展示了令人印象深刻的光场显示技术,但我们只在大型台式演示中看到过它。现在,该公司揭示了将该技术缩小以适应头戴式形态的最新进展。尽管其AR和VR原型仍然相对较大,但该公司表示预计到2022年,其技术将适应更小的形态因素。
图片由CREAL提供
Creal表示,这些原型头显是”评估装置”,公司将把它们发送给潜在合作伙伴以展示其光场显示技术。该公司的目标不是自己制造头显,而是向其他头显制造商提供光场显示技术。
CREAL AR光场原型
图片由CREAL提供
该公司称,Creal AR头显原型在60°视场中具有1,000×1,000的分辨率,并声称拥有”无限”深度分辨率(意味着连续的焦距平面),尽管并非真正无限,但各个焦距之间的步骤比眼睛分辨力要小得多。
Creal AR头显原型采用Intel RealSense传感器进行6自由度跟踪,并使用Ultraleap进行手部跟踪。下面是通过镜头的演示,展示了在不同深度上对焦的能力。
尽管Creal AR头显原型的尺寸接近HoloLens之类的产品,但该公司声称其光场技术将能够在2022年末之前适应流线型眼镜的形态。这将需要采用其显示器的中央30°视场为光场,而边缘则使用其他技术。公司表示,外围视野将填满非光场影像,总共延伸到60°。图片由CREAL提供。
Creal还预计将眼镜尺寸版本的电力消耗从目前的2W降低到0.5W,同时将眼盒扩展至8mm。
CREAL VR光场原型
图片由CREAL提供
通过其VR头显,Creal表示已经采用了焦点光场的方法,中心视野采用了1000×1000分辨率的光场,覆盖了视野的中心30°范围,并使用了1600×1440分辨率的非光场视图填充了视野扩展到100°总范围。由于光场区域仅有30°,所以得到的分辨率为40 PPD,接近视网膜分辨率阈值(大约为60 PPD)。以下是一个通过镜头显示的视频,展示了头显能够在场景中任意调节焦点的能力。
Creal VR头显原型使用了英特尔RealSense传感器进行6自由度跟踪,并包括来自Pupil Labs的眼动追踪功能,尽管公司指出,光场功能并不需要眼动追踪。
图片由CREAL提供
与AR头显原型一样,笨重的VR头显原型是朝着更紧凑版的头显的一步,公司预计该产品将于2022年底推出。到那时,公司预计将整合自定义的6自由度和眼动追踪硬件(这将有助于进一步减小头显的尺寸)。
图片由CREAL提供
由于公司计划在未来采用光场与非光场显示的焦点组合,我们将特别关注这两种视图的融合程度。
Creal宣布推出头戴式光场原型的消息是在去年末宣布获得720万美元的最新投资轮之后。
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